C#程序分析

Posted 2020-06-25

一、程序及问题

阅读下面程序，请回答如下问题：

问题1：这个程序要找的是符合什么条件的数？

问题2：这样的数存在么？符合这一条件的最小的数是什么？

问题3：在电脑上运行这一程序，你估计多长时间才能输出第一个结果？时间精确到分钟（电脑：单核CPU 4.0G Hz，内存和硬盘等资源充足）。

问题4：在多核电脑上如何提高这一程序的运行效率?

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Text;

namespace FindTheNumber

{
　　class Program
　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　int [] rg =
　　　　　　　　　　{2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,
　　　　　　　　　　 20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
　　　　　　for (Int64 i = 1; i < Int64.MaxValue; i++)
　　　　　　{
　　　　　　　　int hit = 0;
　　　　　　　　int hit1 = -1;
　　　　　　　　int hit2 = -1;
　　　　　　　　for (int j = 0; (j < rg.Length) && (hit <=2) ; j++)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　if ((i % rg[j]) != 0)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　hit++;
　　　　　　　　　　　　if (hit == 1)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　hit1 = j;
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　else if (hit == 2)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　hit2 = j;
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　}
　　　　　　　　if ((hit == 2)&& (hit1+1==hit2))
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("found {0}", i);
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　}
}

二、程序分析

   首先这是一个C#的程序，一眼看上去，有点像Java也有点像C，仔细一看，还真像老师说的那样，至少看上去读起来没有什么障碍。

   简单来看，这就是一个找数的小程序，main方法里面由两个for循环嵌套，for (Int64 i = 1; i < Int64.MaxValue; i++)。并不知道Int64.MaxValue代表什么？上了百度查找得到如下：int32是个结构 MaxValue是Int32这个结构中的一个属性值,该属性值的类型是const int,属性值的数值是那个0x7FFFFFFF int，不是Int32， int是基本的数据类型，表示整形。 具体多少字节(或bit位)，和当前系统有关，不是你所理解的，固定的32位。 有可能是32，有可能是64.所以说，int64，就相当于是C语言中的一个长整形数据类型，大概范围就是 -2^63-2^62之间，好大一个数，在这个范围内找一个数，究竟是什么数呢？

     接下来看第二个循环，for (int j = 0; (j < rg.Length) && (hit <=2) ; j++)，由上面的程序可以看出rg.length=30,这样的30个整数，通过第二个for循环进行操作，接着看下面的程序：

    if ((i % rg[j]) != 0)
　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　hit++;
　　　　　　　　　　　　if (hit == 1)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　hit1 = j;
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　else if (hit == 2)
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　hit2 = j;
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　　　}

    这么看来，hit的作用就是用来记录进行了几次除法，hit2是用来记录不能被前一个不能整除的数，hit2则为后一个。

    经过这么两次循环，下面进行如下操作：

    if ((hit == 2)&& (hit1+1==hit2))
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("found {0}", i);
　　　　　　　　}

  因此程序的作用就是找出2-31这30个数中，不能被前面两个连续数整除，能被第三个数整除的一个整数，然后将其打印。

  瞬间就想起来了C语言中的溢出问题，但是这里设置的范围本来就很大，应该不会 有溢出。可是将程序在VS上面运行了好久都没有出来结果，然后我就想是不是可以自己通过笔算出来这个结果。然而还是高估了自己的能力，以及低估了这个程序的计算量。笔算是算不出来的，也有可能我的电脑配置不够，或许是我等的时间不够，总之并没有运行出这样的数，这个数或许是没有的。

    由于没有找到合适的程序运行时间的函数，所以运行的时间不知道。下面是我的电脑配置。

   对于如何提高多核电脑的运行速度，应该要重新设置任务管理器方面吧，对于原理我并不了解，因此，并不能很确定的说出方法。